const e puntatori in C

Question

L'uso di const con un puntatore può rendere il puntatore non modificabile mediante il dereferenziamento utilizzando il puntatore in questione. Ma perché non posso modificare ciò a cui il puntatore non punta direttamente?

Ad esempio:

int a = 3; 
const int* ptr = &a; 
*ptr = 5; 

non verrà compilato. Ma perché

*(ptr + 2) = 5; 

anche non compilare? Non sto cambiando ciò a cui punta il puntatore.
Quindi dobbiamo dire che l'uso di const con un puntatore in questo modo non solo rende non modificabile ciò a cui punta il puntatore (dereferenziando il puntatore) ma anche qualcos'altro, a cui l'indirizzo si ottiene usando il puntatore?

So che nell'esempio sto tentando di accedere alla memoria non allocata, ma questo è solo per motivi di discussione.

Answer 1

ptr +2 ha semplicemente lo stesso tipo di ptr ovvero è un puntatore a un oggetto const.

L'aritmetica del puntatore presuppone che l'oggetto puntato sia un array di tutto lo stesso tipo di base. Questo tipo include la qualifica const.

Answer 2

La non modificabilità introdotta da const dipende da dove è scritto const.

Se si scrive

const int * ptr = &a; 

(o int const * ptr = &a;), il const si riferisce alla pointee, in modo da utilizzare il puntatore per la scrittura alla destinazione è vietato.

(OTOH, se Wou scritto

int * const ptr = &a; 

non si poteva modificare ptr.)

Nel tuo caso, tutto ciò che coinvolge la scrittura per la destinazione è proibito.

Questo include *ptr e ptr[0] (che sono equivalenti), ma anche tutto ciò che coinvolge una modifica dell'indirizzo di destinazione, ad esempio *(ptr + 2) o ptr[2].

Answer 3

Poiché un puntatore può essere utilizzato anche come matrice (si pensi a argv), il compilatore limita ogni accesso in cui è coinvolto il puntatore. In questo modo l'intero array è di sola lettura.

Answer 4

Pensiamo al tipo di espressioni.

const int* ptr = &a; 

Il tipo di ptr è const int*.

Quindi il tipo di *ptr è const int. Non modificabile

Il tipo di (ptr + 2) è ancora const int* quindi il tipo di *(ptr + 2) è const int che non è ancora modificabile.

Answer 5

Sebbene altre risposte spieghino gli aspetti tecnici del perché non funziona, vorrei offrire un motivo più generale: è l'unica cosa che ha senso.

Il problema è che non esiste un modo generale per il compilatore di decidere se p + something è lo stesso di p o no, perché something può essere arbitrariamente complessa. Una regola come "Valori puntata da p e p + 0 sono immodificabile, ma altri valori possono ancora essere modificato" non può essere verificata in fase di compilazione: immaginate se hai scritto:

*(p + very complex expression) = ... 

dovrebbe il compilatore in grado di capire se very complex expression è zero? Che dire di

int s; 
scanf("%d", &s); 
*(p + s) = ... 

Cosa dovrebbe fare il compilatore in questo caso?

L'unica scelta ragionevole era quella di rendere qualsiasi valore accessibile tramite p non modificabile.